锅炉用特厚13 MnNiMoR钢板的研制

采用真空电子束焊接技术,将2块相同尺寸的13MnNiMoR钢连铸坯焊接成特厚铸坯,再热轧成150 mm厚的锅炉汽包用钢板,并对钢板进行了调质处理而不是通常的正火、回火。检测了钢板沿厚度方向的力学性能和显微组织。结果表明:钢板不同部位的常温和高温力学性能均满足GB 713—2014要求,组织为回火贝氏体,晶粒均匀细小,抗层状撕裂性能良好,超声波检验表明,钢板质量符合NB/T 47013.1—2015的Ⅰ级。     

优化炼钢工艺提高特厚钢板探伤合格率

通过优化LF炉渣系VD和LF炉的吹氩制度以及连铸的工艺参数,有效地提高了钢水的纯净度和板坯质量。优化后钢水中的w[P]<0.015%;w[S]<0.003%,w[O]<4×10-6;w[H]<1.5×10-6;w[N]<40×10-6;板坯的中心偏析和疏松均为C类1.0级,钢板中心偏析和疏松均为C类1.0级;特厚钢板(80~120mm)平均探伤合格率提高了3.2个百分点,探伤合格率最高达到了99.5%。     

低屈强比特厚钢板的控制轧制和正火工艺研究

采用连铸—控轧—正火工艺试制了90 mm特厚钢板,研究了不同控制轧制和正火工艺对组织和力学性能的影响。结果表明:在奥氏体未再结晶区轧制时,减少道次数,单道次采用大压下率,有利于细化特厚钢板中心的晶粒,提高轧态厚板中心强度和韧性,而对珠光体的片层间距和体积分数影响不大;正火后,组织带状特征减轻,分布均匀,晶粒和珠光体团得到细化,使伸长率、低温冲击功及z向断面收缩率提高,能够得到抗拉强度为550 MPa级的低屈强比、高韧性和良好抗层状撕裂的特厚钢板。     

厚钢板差温轧制心部变形与实验研究

传统对称轧制在厚规格钢板生产中会出现心部变形不充分问题,导致心部晶粒粗大,基于轧前超快速冷却的差温轧制可以有效提高厚钢板心部变形。结合差温轧制实验并通过Ansys热力耦合有限元模拟了差温轧制过程,研究了差温轧制对厚钢板心部变形的影响,并与均温轧制进行了对比。结果表明：与均温轧制相比,相同条件下差温轧制心部应变可提高30.0%;差温轧制心部等效应变随对流换热系数和压下率的增大逐渐变大,钢板心部变形更加充分。通过实验验证了差温轧制可提高心部变形,有效细化钢板心部晶粒尺寸,消除带状组织,在一定程度上验证了有限元模拟的准确性。     

轧制工艺对复合钢板组织的影响

将实验用钢板分别在空气下电弧焊及氩气下等离子焊焊合成复合坯,加热至奥氏体化温度,保温0.5 h后分别进行3组热轧复合轧制工艺研究。用WAW-1000C电液伺服万能试验机测试复合板试样复合界面的结合强度,用ZEISS金相显微镜、XL30TMP扫描电子显微镜及EDAX能谱仪观察复合界面的金相组织。结果表明,氩气下等离子焊接轧制复合钢板性能优于空气下焊接轧制的,界面杂质少、氧化程度小。单道次压下率为15%时,复合钢板界面存在明显的间隙,随着道次压下率的增加,晶粒逐渐细化。对于氩气下等离子焊接复合坯的复合轧制,当压下率达到30%时,钢板的复合界面消失,而空气下电弧焊接复合坯的复合轧制,累积压下率达到60%时,钢板的复合界面痕迹仍然存在。     

非真空复合轧制的实验工艺研究

为研究非真空环境下复合轧制的实验工艺,对某种低碳微合金钢组坯在氩气环境下焊接后进行复合轧制,对轧后复合板界面结合处进行组织以及力学性能检测。非真空轧制板材具有少量的缺陷并集中于板材末端;界面结合处未发现原始痕迹,且无由于氧化而产生的孤立状非结合部位;结合度实验未发现肉眼可见的剥离裂纹;界面结合强度实验表明界面结合强度随累计压下率的增加而增加;对拉剪位置断裂的断口分析可知,在压下率较低时界面结合处保持原有试样形貌,且断口处未发现夹杂物。实验结果表明非真空复合轧制实验工艺板材力学性能良好。     

Q550C特厚钢板的热处理工艺

通过JMatPro软件模拟CCT曲线及回火温度与屈服强度、抗拉强度关系,并通过工艺验证试验,确定轧制220 mm厚Q550C钢板的热处理工艺为930 ℃预淬火+905 ℃水淬+600 ℃回火,空冷,可使钢板整个截面获得晶粒细小、均匀的贝氏体组织。经过该工艺试生产的钢板具有晶粒细小、均匀的贝氏体组织和良好的综合力学性能。     

采用新型差温轧制工艺生产Q690级特厚钢板

为了实现在厚度方向上具有优异强度均匀性的Q690级特厚钢板的研发,采用一种新型的差温轧制工艺进行了实验室轧制,并研究了差温轧制工艺对钢板显微组织、厚度方向上强度均匀性和力学性能的影响。结果表明:差温轧制工艺能够显著细化钢板芯部和1/4厚度处的原始奥氏体组织,增加芯部和1/4厚度处淬火组织中的两相区铁素体体积分数。通过差温轧制工艺生产的Q690级钢板具有优异的力学性能,钢板的伸长率和-40℃冲击功分别大于16%和60J,从表面到芯部,钢板屈服强度差异小于10 MPa。     

临氢铬钼特厚钢板研制与应用研究进展

临氢设备是石化、煤化工行业核心装备,临氢铬钼特厚钢板是其关键制造材料。针对国产临氢铬钼特厚板研发瓶颈问题,系统阐述了国产临氢铬钼特厚钢板化学成分设计、冶炼、轧制、热处理全生产流程的工艺技术创新。其中V Nb微合金化、复合碳化物调控、高洁净锭坯制备等技术显著提升了钢板抗回火脆性和抗高温蠕变性;温控 轧制耦合控制方法解决了临氢特厚钢板强韧性匹配差、断面性能差异大的共性问题;多路径热处理、析出物稳定控制、高强均匀淬火等热处理方法满足了多钢种、变规格钢板复杂热处理工艺的需要。相关研究为实现“大厚度、高洁净、均质化、高强韧”新一代临氢铬钼特厚钢板的研发与应用奠定了基础。     

Cu/Fe/Cu叠片轧制工艺及复合强度的研究

采用无氧铜与电工纯铁为原材料运用冷轧复合工艺生产Cu/Fe/Cu复合件,分析了轧制压下率、退火温度对轧合件力学性能的影响,并运用金相显微镜、扫描电镜分析了组元的界面结合情况.结果表明,采用75％、80％压下率的冷轧工艺,且轧后采用700℃×30 min的退火工艺,可获得轧合件最佳的综合力学性能,其抗拉强度达385MPa,抗剪切强度达358MPa.     

中厚板轧制过程厚度偏差在线修正方法

基于中厚板可逆轧制的特点，利用道次间隙时间，采用2种方法进行轧件厚度偏差的修正，一是利用自然刚度来消除送料厚度的偏差；二是修正变形抗力模型的计算精度来调整后续道次的辊缝设定值。该方法已成功用于首钢中厚板厂3340mm轧机。     

厚板生产技术的发展

综述了厚板轧机的发展及其技术改造的特点;介绍了厚板生产TMCP技术的控制环节,立辊轧机的应用以及卷轧中板的生产工艺特点。     

中厚板控制轧制过程控温厚度的优化计算

基于中厚板轧制过程设备安全能力限制、多坯交叉轧制对空间和时间的要求，提出控温厚度的优化计算方法，为TMCP工艺两阶段控制轧制的有效控制和轧机能力的有效发挥提供了有力保障。该方法已成功应用于国内某3500mm中厚板轧机在线设定。     

辊式校平过程对船用大尺寸10Ni5CrMoV钢板材初始残余应力的影响

用实验和数值模拟相结合的方法,研究了辊式校平过程对10Ni5CrMoV钢大尺寸船用板材残余应力的影响规律。实验结果和有限元结果的对比表明,大尺寸板材的辊式校平的有限元分析过程可以用平面应变问题来处理,并能保持相当的精度;校平过程对于板材上表面的长度方向应力影响很大。有限元分析的结果表明,校平过程中板材承受反复的拉压,从而在板材表面形成一层关于中性层对称的塑性变形。     

国外厚板轧机及轧制技术的发展(二)

介绍了国外宽厚板轧机的发展现状,在厚板轧制中高精度轧制、平面形状控制、控轧控冷３项主要技术的发展水平,以及国外厚板生产中四辊可逆式轧机、加速冷却装置、矫直机、冷床、剪机、自动控制等重要技术装备的水平。     

Q420qE厚规格钢板TMCP工艺开发及应用

通过采用低C、高Mn、Nb和Ti复合添加的化学成分设计以及TMCP工艺,山东钢铁集团日照有限公司成功生产了40~60mm厚Q420qE钢板,钢板焊接性能和力学性能均可满足桥梁工程要求。     

钛合金电子束焊接应力分析的有限元模型

建立了两种钛合金平板电子束焊接应力场的数值分析模型，针对4mm厚的TC11钛合金平板试件，计算分析不同计算模型对电子束焊接残余应力的影响。结果表明厚度为4mm的平板电子束焊接接头，在焊缝及其近缝区很窄的区域内，存在着数值接近材料屈服极限的纵向残余拉应力，而表面横向残余应力则为压应力，且残余应力在厚度上也呈不均匀分布，数值计算模型应根据研究问题的特点来选取。     

深潜器用Ti80电子束焊接接头精细组织结构特征

进行了Ti80大厚板电子束焊接试验,实现了56 mmTi80无缺陷焊接.分析焊缝和热影响区精细组织,结果表明,焊缝上部为柱状晶粒,下部为柱状晶和等轴晶,晶粒内组织为马氏体α相和残余β相.焊缝由上至下高温停留时间逐渐减小、冷却速度逐渐加快,马氏体α相呈长大趋势.热影响区分为靠近焊缝区的Ⅰ区和靠近母材的Ⅱ区.热影响Ⅰ区组织为马氏体α相、初生α相和β相;Ⅱ区组织为初生α相、次生α相和转变β组织.Ⅰ区由于受热影响作用大,其组织更接近于焊缝;Ⅱ区组织则更接近于母材组织.     

中厚板铝合金VPPAW焊接工艺

以8 mm和10 mm厚的5456和2014铝合金板材为研究对象,讨论了2种材料对VPPAW焊接参数的敏感性,并就喷嘴孔径、喷嘴到工件距离和穿孔时间对焊缝成形的影响进行了分析,得到了中厚板铝合金VPPAW的焊接工艺,为后续研究奠定了基础.     

差温轧制对厚板芯部变形的影响

采用有限元方法建立了厚板轧制的刚塑性有限元模型,以研究在厚板轧制过程中引入厚度方向上的温度梯度对钢板芯部变形的影响。并与传统均温轧制进行对比,研究了差温轧制对钢板头部变形与宽展的影响,以及在两种工艺下钢板厚度方向上应变分布的变化,分析了差温轧制条件下应变、压下量与板坯厚度之间的关系。结果表明,温度梯度轧制有利于增加坯料芯部变形,差温轧制钢板头部呈现单鼓形,而均温轧制钢板头部为双鼓形。均温轧制中心与表面宽展差值为差温轧制这一数值的16倍。随着板厚减薄,道次压下量增大,差温轧制钢板内部应变逐渐提高。但当道次压下率和板厚过大或过小时,差温轧制对中心应变的改善作用不明显。